クリープ 金属 メカニズム 15

はエンジンや原子炉などが含まれるでしょう。, 粒界拡散クリープとは、粒界に沿って原子が移動することで発生するクリープです。粒界拡散クリープは全ての らんになったことがあるでしょう。ねじの締め込み力が材料の塑性域にあるときは当然こ す。, 前もって [vs. 応力] で定義しておいた関数を Cp,Kp,Cs に割り当てることで、各パラメータを定義します。, この記事の内容は弊社オリジナル作成した【NX Nastran 解析ハンドブック】に詳しく紹介しています。, 目次1 応力集中とは2 き裂の発生応力2.1 破壊靱性値(はかいじんせいち)2.2 き裂先端の塑性域2.3 NX Nastranでのき裂2.3.1 き裂周囲の応力場2.3.2 引張での応力場2.3.3, NX Nastran で解析を実行すると、FATAL ERROR が発生し、解析結果を出力せず、完了してしまうことが あります。 エラーの原因はいろいろありますが、どのような問題が発生したかは FAT, 目次1 固着(GLUE)とは2 固着のメリット2.1 固着の主なメリット3 固着利用の制限事項4 固着利用の留意点4.1 フットプリントの一致4.2 固着のメッシュ数についての留意点 固着(GLUE), 株式会社フロネオリジナル作成した、Femap with NX Nastrn全機能解説日本語マニュアル。全書約6,000ページ、2GB例題データ付属。, 40年以上にわたって、応力、振動、構造的な不具合、熱伝導、音響、および空力弾性を解析するための業界標準の有限要素ソルバ―です。, Simcenter Femap with Nastran 30日間無料トライアル版, LS-PrePost, NETGEN, GMSH, SALOME, PARAVIEW. 金属のクリープ現象は、温度が高いほど起こりやすくなります。特に温度が絶対温度での融点の半分近くになると顕著になります。 金属のクリープ現象がおもに問題になるのは高温で使用する機器についてです。この中にはエンジンや原子炉などが含まれるでしょう。 これらの機器の使用環境での温度は以下のようになります。 金属材料について、温度と応力の座標で発生するクリープの傾向を下図に示します。 金属で発生するクリープには主に以下の 3つのメカニズムがあります。 1. Copyright (C) 2020 建築学科のための材料力学 All Rights Reserved. 温度で発生し、低温でのクリープ現象の主な原因となります。, 転位滑り上昇クリープでは、絶対温度で材料の融点の 0.3 ~ 0.5 倍程度の温度で発生し、クリープの支配的な原因になります。, 転位滑り上昇クリープは、拡散クリープよりも大きなひずみを発生します。転位に対してせん断荷重が作用すると、転位の滑りと障害物による集積が起こります。, 転位滑り上昇クリープではクリープひずみ速度は応力のべき乗に比例するので、べき乗則クリープとも呼びます。さらに低温環境と高温環境でも若干の違いがあるため、高温べき乗則クリープと低温べき乗則クリープに分かれます。, 温度がさらに融点に近づくと、原子が非常に自由に動くようになります。この状態で起こる 融点の半分近くになると顕著になります。, 金属のクリープ現象がおもに問題になるのは高温で使用する機器についてです。この中に 発生メカニズムを簡単に説明します。, 金属のクリープ現象は、温度が高いほど起こりやすくなります。特に温度が絶対温度での 締結部分にガタがでたり、クリープ座屈と呼ばれる現象が起こったりします。クリープは 転 … たとえ小さな荷重であっても、材料に作用する時間が長い場合には、上のような現象を引き起こす可能性があります。, 材料に静荷重を長時間与え続けた時、時間とともに材料の変形量が増加する現象をクリープと呼びます。, また、ある一定の時間が経過した後に一定の変形量を発生する応力をクリープ限度と呼びます。, クリープとは変形量の増加の現象ですが、材料はなるべく変形しないのが良いため、クリープはしない方が良い材料ということができます。, これの鉄鋼材料バージョンがクリープ現象と捉えると想像しやすいのではないでしょうか。, 高温の環境下で、鉄鋼材料に長時間引張荷重を与えた場合、時間経過とともに以下のようなクリープの変化を観察することができます。, クリープ試験については上で少し触れましたが、このクリープ試験には世界記録が存在します。, 日本の独立法人物質・材料研究機構が1969年6月19日から開始して、2011年の3月14日に中止をした、およそ42年間に及ぶ記録です。, 通常では問題とならないような繰り返し荷重を材料に長時間与えると、材料が弱くなる疲労という現象が起こります。, 疲労が溜まった状態でさらに繰り返し回数が増加をすると、破壊につながることがあります。, 薄いアルミ板を一度折り曲げても折った痕がつきますが、アルミ板自体は一枚にくっついたままです。, しかしその折る作業を何度も行うと、とあるタイミングでアルミ板は折れて2つに分かれてしまいます。, この疲労現象とクリープ現象との違いは、繰り返し荷重が長時間続くか、引張荷重が長時間続くかに違いがあります。, これらは与える荷重による違いがありますが、どちらも共通していることは長時間荷重を与えるという点です。, 建築物は大抵長時間その形を保つことを想定しますから、その建築物に使う材料のクリープや疲労について知っておくことはとても重要なことです。. この段階では硬化が起こるため、ひずみの進展速度は減少します。, 加工硬化が進展すると、集積した転位が最も安定した状態になろうとして再配置を起こします。これを組織回復とも呼びます。, 定常クリープでは加工硬化と加工軟化が同時に発生するのでひずみの進展速度はほぼ一定になります。, 定常クリープが進展した後、粒内破壊が発生し、クリープがさらに進展します。やがてぜい性粒界破壊が発生します。, この段階では、加工軟化が進行するので、ひずみ速度は増加し、やがて割れが発生します。, 以上の三段階は、転位の集積による加工硬化と、転位の組織回復による加工軟化のバランス んが、締め込んだあと、長い間放置すると跡がつきます。  時間とともに進行するので、長期間使用する構造物では特に注意が必要です。, クリープの発生原因はざまざまで、材料によっても異なります。以下では金属材料の クリープとは?材料が変形する現象? まず初めにクリープという現象について紹介をしていきます。 材料に静荷重を長時間与え続けた時、時間とともに材料の変形量が増加する現象をクリープと呼びます 。. 粒界拡散クリープ 2. クリープを格子拡散クリープと呼びます。, 金属で発生するクリープ現象は、下図のように遷移クリープ(Primary Creep)、定常クリープ(Secondary Creep)と3次クリープ(Tertiary Creep)の3つの段階からなり、それぞれの段階でクリープの発生メカニズムが異なります。, また、作用さ せる応力が大きくなると、クリープひずみの速度が増加し、それだけ早く破壊します。応力とひずみ速度の関係をグラフにとると以下のようになります。, 金属に熱が作用すると、転位の移動が活発になります。金属内の応力分布によって応力の集中する部分に転位が集積し、結果として加工硬化と同じ現象が発生します。 このような現象をクリープ現象と呼びます。, クリープは樹脂材料の他、金属材料やセラミクスなどでも起こることが知られています。 樹脂のブッシュなどが長い間ねじで圧縮されていると、座面部分に跡がついているのをご クリープ現象の起こりやすさは温度と関係があることが判明しています。 一般に温度が高 クリープ現象は高温になればなるほど変化が著しくなります。 のような現象がおこりますが、弾性域と見なせる程度の力でも座面の跡がつくことがありま いほど、クリープ現象が顕著になる傾向があります。, クリープ現象は構造上のさまざまな問題を引き起こします。たとえば、クリープによって によります。 遷移クリープでは加工硬化の進展が加工軟化の進展を上回っており、定常クリープでは拮抗しています。 3次クリープでは加工軟化が上回る過程と見ることができます。, NX Nastran のクリープモデルは、実験データから求まるパラメータを基礎式に割り当てる方法と、標準線形モデルをベースに減衰や剛性の関数を定義する方法があります。, クリープモデルでは、ク リープ特性だけでなく、 通常の材料特性も定義しておく必要があります。, NX Nastran でクリープ解析を行う場合、以下の項目を定義する必要があります。, テーブルモデルの場合、以下のばねダッシュポッドモデルの応力依存性の関数を参照しま す。 このような場合には、ねじを締め込んだあと、すぐに緩めると座面の跡はついていませ

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